Molekul yang Mendasari Pewarisan Sifat

Molekul yang Mendasari Pewarisan Sifat 

1.       Materi Genetik

Materi genetic memegang peranan penting dalam proses pewarisan sifat. Warna kulit, bentuk rambut, bentuk hidung, atau bahkan beberapa jenis penyakit tertentu tidak serta merta dimiliki oleh seseorang. Setiap ciri atau sifat yang ada pada setiap orang adalah warisan dari orang tua yang diwariskan melalui genetic. Ayah akan mewariskan materi genetiknya melalui sel sperma, sedangkan ibu akan mewariskan materi genetic melalui sel ovum. Materi genetic dari ayah dan ibu bergabung melalui proses fertilisasi. Oleh karena itu adanya penggabungan materi genetic inilah, pada diri kita muncul beberapa ciri yang mirip dengan ayah dan bebrapa ciri yang mirip dengan ibu.

Apa sebenarnya materi genetik terrsebut? Molekul yang berperan sebagai materi genetik adalah asam nukleat. Ada dua macam asam nukleat yang berperan sebagai materi genetic yaitu DNA (deoxyribo nucleaic acid) dan RNA (ribo nucleic acid). Pada suatu untai DNA terdapat unit yang memengaruhi sifat atau yang menentukan ciri setiap makhluk hidup yang disebut gen.

 

Jadi, keseluruhan informasi genetik yang menentukan karakteristik makhluk hidup juga disimpan dalam DNA yang terletak di dalam inti sel.

DNA merupakan untaian yang sangat panjang.

Agar DNA dapat tersusun didalam inti sel yang kecil, untaian DNA ini melilit pada protein yang disebut protein histon.

Lilitan DNA dengan protein histon membentuk benang-benang kromatin.

Pada saat sel akan membelah, benang-benang kromatin ini akan memadat sehingga membentuk kromosom.

Oleh karena itu, kita dapat melihat struktur kromosom pada saat sel akan membelah.

Sebagai contoh kamu dapat melihat kromosom dengan jelas pada sel akar bawang merah.

2.       Struktur DNA dan RNA

Penemuan struktur DNA tak lepas dari penelitian dari Maurice Wilkins dan Rosalind Franklin yang menggunakan teknik kristalografi  (difraksi)  sinar-X untuk mempelajari struktur DNA pada tahun 1950 hingga 1953.

Berdasarkan penelitian Rosalind Franklin, pada tahun 1953, Frances Crick dan James Watson mengemukakan bahwa DNA memiliki struktur seperti suatu untai ganda yang membentuk heliks atau bentuk ulir.

Asam nukleat baik DNA maupun RNA terdiri dari subunit nukleotida.

Masing-masing nukleotida tersusun atas gugus

-          fosfat

-          gula dan

-          basa nitrogen

Pada DNA gulanya berupa gula deoksiribosa, sedangkan pada RNA gulanya adalah gula ribosa. Nukleotida ini dapat dibagi menjadi struktur yang lebih kecil disebut nukleosida.

Satu unit nukleosida tersusun atas gula dan basa nitrogen (tanpa gugus fosfat).

Ada empat senyawa basa nitrogen yang menyusun DNA yaitu

adenin (A) yang selalu berpasangan dengan timin (T), serta guanin (G) yang selalu berpasangan dengan sitosin (C).

Basa nitrogen adenin dan guanin dikelompokkan dalam basa purin, sedangkan timin dan sitosin dikelompokkan dalam basa pirimidin.

Pada RNA tidak terdapat basa nitrogen timin (T), basa nitrogen timin ini pada RNA digantikan oleh basa nitrogen urasil (U).

Struktur DNA yang heliks terbentuk karena adanya beberapa jenis ikatan kimia.

Antara untai DNA diikat oleh ikatan hidrogen.

Antara basa nitrogen dan gula diikat oleh ikatan glikosida, sedangkan antar nukleotida dihubungkan dengan ikatan fosfodiester.

3.       Peranan Materi Genetik dalam Penentuan Sifat

Pada inti sel terdapat jalinan benang halus yang disebut kromosom.

Kromosom inilah yang merupakan pembawa sifat keturunan.

Disepanjang kromosom terdapat gen yang merupakan penentu sifat keturunan suatu makhluk hidup. Jadi, baik kromosom maupun gen memiliki peranan yang sama pentingnya dalam penurunan sifat.

Berdasarkan fungsinya, kromosom dibedakan menjadi dua tipe, yaitu :

1.      Kromosom Tubuh (Autosom), yaitu kromosom yang menentukan cirri-ciri tubuh, bersifat diploid (2n).

2.      Kromosom Kelamin (Gonosom), yaitu kromosom yang menentukan jenis kelamin pada individu jantan atau betina, bersifat haploid (n).

Jumlah kromosom sel tubuh sebanyak 23 pasang.

Karena dalam keadaan diploid atau 2n, jumlah total kromosomnya 23 x 2 = 46 buah kromosom. Kromosom nomor 1 sampai nomor 22 disebut autosom (kromosom tubuh), sedangkan kromosom nomor 23 disebut gonosom (kromosom kelamin).

Kromosom nomor 23 (gonosom) inilah yang membedakan kalian laki-laki atau perempuan.

Dalam ilmu biologi, laki-laki diberi simbol (atau jantan pada hewan dan tumbuhan), dan perempuan diberi simbol (atau betina pada hewan dan tumbuhan).

Penulisan kromosom kelamin atau gonosom laki-laki ditulis dengan pasangan huruf XY dan untuk perempuan ditulis dengan pasangan huruf XX.

Kariotipe atau susunan kromosom laki-laki ditulis dengan rumus 22AA + XY dan untuk perempuan ditulis dengan rumus 22AA + XX.

Karena pada sel kelamin kromosom tidak dalam keadaan berpasangan (haploid), maka kariotipe sel kelamin jantan (sel sperma) yaitu 22A + X atau 22A + Y, sedangkan kariotipe sel kelamin betina (sel ovum) yaitu 22A + X.

Diagram

 
Gen-gen pada kromosom kelamin Y memiliki peranan penting dalam menentukan jenis kelamin pada manusia.

Pada sel ovum hanya terdapat autosom dan kromosom kelamin X saja.

Jadi, etika sel telur yang mengandung kromosom kelamin X bertemu dengan sel sperma yang mengandung kromosom kelamin X maka akan menghasilkan anak (keturunan) dengan jenis kelamin perempuan (XX). Jika sel telur yang mengandung kromosom kelamin X bertemu dengan sel sperma yang mengandung kromosom kelamin Y maka akan menghasilkan anak (keturunan) dengan jenis kelamin laki-laki (XY). Keturunan dalam proses pewarisan sifat dapat disebut dengan orangtua atau induk disebut dengan parental (P).

Uji Kompetensi

.

Share this post